全面提高影像科图像质量（二）—

伪影(artifact)是由于设备或患者原因所造成的、图像中组织结构被错误传递的一种现象。它在图像中表现的形状各异并可影响诊断的准确性，有时由于某些原因造成的图像畸变也被归类于伪影。根据造成的原因不同，伪影可分成两大类患者造成的伪影和设备引起的伪影。

一、患者运动伪影

与患者有关的伪影有随意的和非随意的，随意的运动有扫描时呼吸和吞咽运动，不随意的有心跳、肠蠕动等，它们在图像中的表现均是条状伪影。其产生的原因是由于运动部分的边缘体素衰减不一致，使即像重建无法处理而产生。

由于呼吸和心脏运动在胸部扫描中产生的运动伪影（图2A）。通过运动伪影校正算法改进后的图像（图2B）

处理方法

运动伪影往往可设法避免，对千呼吸和吞咽运动，可在检查前根据CT机的呼吸指令训练患者屏气，告知患者尽量不做吞咽动作，并伸舌、轻咬住舌尖，不但可抑制吞咽动作，还可避免舌根后坠，影响会厌蹊的观察；其次在一些运动器官的检查中，尽可能采用缩短扫描时间，缩短扫描时间是减少运动伪影最有效的方法；第三可利用CT机上的一些运动伪影抑制软件进行处理，可有效减少运动伪影。

二、金属伪影

患者身上携带的金属物质，如耳环、项链、硬币、钥匙和电子器件等，其他如患者体内的金属物质有假牙或牙内填充物、外科手术缝合夹、节育环和心脏起搏器等对X射线的吸收作用，使投影数据产生不完全，这部分数据丧失结果产生典型的放射状条形伪影。

处理方法

金属伪影避免的方法是：对患者携带的金属物可在扫描前去除，无法取下的假牙可设法采用倾斜机架角度避开。另外也可利用CT机上的金属伪影抑制软件改善图像质量，去除金属伪影软件的主要原理是采用遗失数据内插方法，使由于金属物质对射线的衰减吸收造成的遗失数据，由操作者选择兴趣区，然后在兴趣区部位通过数据的内插，使结果的图像去除金属伪影。

三、放射束硬化伪影

放射线束硬化是指X线透过物体后射线束平均能的增加。当被扫描物体的尺寸由小变大时，通过物体的低能射线被吸收，平均射线能由左边移向右边（高能端），使某些结构的CT值改变并产生伪影。此外，射线束硬化也与射线通过的路径长短有关。在一个圆形物体中（人体横断面形状通常可被看作是一个圆形物体），射线通过路径剖面图上，中心部分的路径要长于边缘部分，两者通过物体后都产生射线的硬化，而路径长的射线硬化要大于路径短的射线。射线束硬化使X线光子吸收不均衡，相应产生部分高信号，如果这种非线性哀减不作补偿，会产生条状或环状伪影。

射线硬化伪影： Hounsfield bar表现为一条黑暗的条状伪影，出现于颅底颞骨水平，遮盖了脑干中间部分的图像（图1A）。图1B显示的是与图1A相同层面，但对射线硬化伪影进行了校正。

处理方法

射线束硬化伪影抑制的方法：在X线源与人体之间加装滤过装置，使X线能虽分布均匀，射线束硬化效应得到补偿，从而消除伪影。技术人员在设置扫描计划时，应尽可能避开骨性结构，减小硬化效应可能导致的伪影。另外，调节窗宽窗位也能使射线束硬化伪影改善。

四、部分容积伪影

部分容积均化可导致部分容积效应并产生部分容积伪影，射线束产生只通过一种组织，得到的CT值就是该物质真实的CT值；若一束射线同时通过骨骼和空气， CT值就要根据这两种物质平均计算，这种高原子序数或吸收系数大的物体，部分投影于扫描平面而产生的伪影被称为部分容积效应或部分容积伪影。换言之，即被断层面内显示的并非是该物体的全部，其伪影的形状也可因物体的不同而有所不一样 ，一般在重建后横断面图像上可见条形、环形或大片干扰的伪像，部分容积伪影最常见和典型的现象，是在头颅横断面时的颜部出现的条纹状伪影，又被称为Hounsfield伪影（亨氏伪影），这种现象也与射线硬化作用有关。

左侧为5mm层厚的数据，可见明显的部分容积效应，右图为2mm的数据，薄层数据的部分容积效应明显减少。

处理方法

部分容积伪影抑制方法：采用薄层扫描或改变图像重建的算法；或采用容积伪影抑制扫描技术(VAR)可抑制该伪影。

五、周围间隙现象

相邻两个不同密度组织的交界部分如处于同一层面内，即同一层厚内垂直方向同时包含这两种组织， CT图像上显示的这两种组织的交界处CT值会失真，同时交界处这两种组织变得模糊不清，这种由于射线衰减吸收差引起的图像失真和CT值改变，称为周围间隙现象。在两种组织差别较大时，密度高的组织边缘CT值偏低，而密度低的组织边缘CT值偏高；当密度差别较小的组织相邻时，因其交界处影像不清，使图像上的微小密度差别难以辨别。周围间隙实质上也是一种部分容积效应。

处理方法

通过减薄扫描层厚，可减少此类伪影的发生。

六、采样或测量系统误差伪影

在扇形束扫描方式中，两个物体或结构间的间距小于到达该物体的扫描束，无法由射线束分辨，可产生采样误差，因此引起的伪影又称为“混淆伪影”。采样误差可造成物体结构重叠模糊现象。

处理方法

消除方法是采用局部放大扫描或者根据不同部位采用合适的重建算法（高分辨率、标准、软组织）。

七、扫描系统误差伪影

在扫描期同，系统本身对不同的测量数据，根据每天的校正测量数据会及时的做出修正。如超出该修正范围，可出现错误信号甚至无信号，导致图像中的环状伪影，该伪影的半径对应于探测器阵列中出现测量误差探测器的位置所在。

扫描系统误差伪影

处理方法

系统误差的防止方法一般是每天开机或连续几小时不工作后，作系统校正测量及其定期地作系统维护。

八、噪声引起的伪影

噪声的主要原因是入射射线光子数量不足。如果扫描参数选择不当，或患者在扫描架内的位置偏移（偏离扫描野中心），可使入射射线光子数量不足，进而产生图像伪影（图像模糊）。

处理方法

正常情况下，光子数越多信号越强、噪声越小，反之则信号越弱、噪声越大。噪声所引起的伪影，通常只要增加扫描条件即可避免。其他也可采用专用滤过算法，也可使噪户伪影减弱。

九、螺旋伪影

亦称做风车状伪影。CT系统采集的数据来自于有限的探测器通道。螺旋CT重建算法需要在z方向上插值以获得轴位平面投影。与用理想无限精确网格采集的数据相比，有限数据插值会在高对比度物体处，比如骨骼等，不可避免地引入误差。伪影表现为在高密度物体附近的风车状伪影，并且当沿轴向翻阅图像时出现伪影绕中心旋转的现象。

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